微生物章培養(yǎng)基

1第二節(jié)培養(yǎng)基培養(yǎng)基（medium）：是人工配制的，適合微生物生長繁殖或產(chǎn)生代謝產(chǎn)物的營養(yǎng)基質(zhì)。培養(yǎng)基幾乎是一切對微生物進行研究和利用工作的基礎(chǔ)任何培養(yǎng)基都應(yīng)該具備微生物生長所需要六大營養(yǎng)要素：碳源、氮源、無機鹽、能源、生長因子、水任何培養(yǎng)基一旦配成，必須立即進行滅菌處理；常規(guī)高壓蒸汽滅菌：

1.05kg/cm2（121.3℃），15-30分鐘；

0.56kg/cm2（112.6℃），15-30分鐘。某些成分進行分別滅菌；過濾除菌；2第二節(jié)培養(yǎng)基一、選用和設(shè)計培養(yǎng)基的原則和方法1、選擇適宜的營養(yǎng)物質(zhì)2、營養(yǎng)物的濃度及配比合適3、物理、化學(xué)條件適宜4、經(jīng)濟節(jié)約5、精心設(shè)計、試驗比較在微生物學(xué)研究和生長實踐中，配置合適的培養(yǎng)基是一項最基本的要求。3一、選用和設(shè)計培養(yǎng)基的原則和方法1、選擇適宜的營養(yǎng)物質(zhì)培養(yǎng)不同的微生物必須采用不同的培養(yǎng)條件；培養(yǎng)目的不同，原料的選擇和配比不同；實驗室的常用培養(yǎng)基：細菌：牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基（或簡稱普通肉湯培養(yǎng)基）；放線菌：高氏1號合成培養(yǎng)基培養(yǎng)；酵母菌：麥芽汁培養(yǎng)基；霉菌：查氏合成培養(yǎng)基；實驗室一般培養(yǎng)：普通常用培養(yǎng)基；遺傳研究：成分清楚的合成培養(yǎng)基；生理、代謝研究：選用相應(yīng)的培養(yǎng)基配方；例如枯草芽孢桿菌：一般培養(yǎng)：肉湯培養(yǎng)基或LB培養(yǎng)基；自然轉(zhuǎn)化：基礎(chǔ)培養(yǎng)基；觀察芽孢：生孢子培養(yǎng)基；產(chǎn)蛋白酶：以玉米粉、黃豆餅粉為主的產(chǎn)酶培養(yǎng)基；4一、選用和設(shè)計培養(yǎng)基的原則和方法2、營養(yǎng)物質(zhì)濃度及配比合適營養(yǎng)物質(zhì)的濃度適宜；營養(yǎng)物質(zhì)之間的配比適宜；高濃度糖類物質(zhì)、無機鹽、重金屬離子等不僅不能維持和促進微生物的生長，反而起到抑制或殺菌作用。培養(yǎng)基中各營養(yǎng)物質(zhì)之間的濃度配比也直接影響微生物的生長繁殖和(或)代謝產(chǎn)物的形成和積累，其中碳氮比(C/N)的影響較大。發(fā)酵生產(chǎn)谷氨酸時：碳氮比為4/1時，菌體大量繁殖，谷氨酸積累少；碳氮比為3/1時，菌體繁殖受到抑制，谷氨酸產(chǎn)量則大量增加。5一、選用和設(shè)計培養(yǎng)基的原則和方法3、物理、化學(xué)條件適宜pH；水活度；氧化還原電位；6一、選用和設(shè)計培養(yǎng)基的原則和方法（1）pH培養(yǎng)基的pH必須控制在一定的范圍內(nèi)，以滿足不同類型微生物的生長繁殖或產(chǎn)生代謝產(chǎn)物。為了維持培養(yǎng)基pH的相對恒定，通常在培養(yǎng)基中加入pH緩沖劑，或在進行工業(yè)發(fā)酵時補加酸、堿。通常培養(yǎng)條件：細菌與放線菌：pH7~7.5酵母菌和霉菌：pH4.5~6范圍內(nèi)生長7一、選用和設(shè)計培養(yǎng)基的原則和方法（2）水活度在天然環(huán)境中，微生物可實際利用的自由水或游離水的含量。一般用在一定的溫度和壓力條件下溶液的蒸汽壓力與同樣條件下純水蒸汽壓力之比表示，即：αw=Pw/P0w式中Pw代表溶液蒸汽壓力，P0w代表純水蒸汽壓力。純水αw為1.00，溶液中溶質(zhì)越多，αw越小。微生物一般在αw為0.60～0.99的條件下生長,αw過低時,微生物生長的遲緩期延長，生長速率和總生長量減少。微生物不同，其生長的最適αw不同。8一、選用和設(shè)計培養(yǎng)基的原則和方法9一、選用和設(shè)計培養(yǎng)基的原則和方法（3）氧化還原電位氧化還原電位又稱氧化還原電勢（redoxpotential），是度量某氧化還原系統(tǒng)中的還原劑釋放電子或氧化劑接受電子趨勢的一種指標(biāo)，其單位是V（伏）或mV（毫伏）。不同類型微生物生長對氧化還原電位(Ф)的要求不同。好氧性微生物：+0.1伏以上時可正常生長，以+0.3～+0.4伏為宜；厭氧性微生物：低于+0.1伏條件下生長；兼性厭氧微生物：+0.1伏以上時進行好氧呼吸，+0.1伏以下時進行發(fā)酵。10一、選用和設(shè)計培養(yǎng)基的原則和方法（3）氧化還原電位氧化還原電位與氧分壓和pH有關(guān)，也受某些微生物代謝產(chǎn)物的影響。增加通氣量（如振蕩培養(yǎng)、攪拌）提高培養(yǎng)基的氧分壓，或加入氧化劑，從而增加Ф值；在培養(yǎng)基中加入抗壞血酸（0.1%）、硫化氫(0.025%)、半胱氨酸(<0.05%)、谷胱甘肽、二硫蘇糖醇等還原性物質(zhì)可降低Ф值。加入氧化還原指示劑刃天青可對氧化還原電位進行間接測定。11一、選用和設(shè)計培養(yǎng)基的原則和方法4、經(jīng)濟節(jié)約配制培養(yǎng)基時應(yīng)盡量利用廉價且易于獲得的原料作為培養(yǎng)基成份，特別是在發(fā)酵工業(yè)中,以降低生產(chǎn)成本。以粗代精以“野”代“家”以廢代好以簡代繁以烴代糧以纖代糖以無機氮代蛋白對微生物來說，各種粗原料營養(yǎng)更加完全，效果更好。而且在經(jīng)濟上也節(jié)約。以野生植物原料代替栽培植物原料，如木薯、橡子、薯芋等都是富含淀粉質(zhì)的野生植物，可以部分取代糧食用于工業(yè)發(fā)酵的碳源。以工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中易污染環(huán)境的廢棄物作為培養(yǎng)微生物的原料。例如，糖蜜(制糖工業(yè)中含有蔗糖的廢液)、乳清(乳制品工業(yè)中含有乳糖的廢液)、豆制品工業(yè)廢液及黑廢液(造紙工業(yè)中含有戊糖和己糖的亞硫酸紙漿)等都可作為培養(yǎng)基的原料。工業(yè)上的甲烷發(fā)酵主要利用廢水、廢渣作原料,在我國農(nóng)村，已推廣利用糞便及禾草為原料發(fā)酵生產(chǎn)甲烷作為燃料。另外,大量的農(nóng)副產(chǎn)品或制品，如麩皮、米糠、玉米漿、酵母浸膏、酒糟、豆餅、花生餅、蛋白胨等都是常用的發(fā)酵工業(yè)原料。以石油或天然氣副產(chǎn)品代替糖質(zhì)原料來培養(yǎng)微生物，生產(chǎn)石油蛋白；將石油產(chǎn)品轉(zhuǎn)化成一些產(chǎn)值更高的高級醇、脂肪酸、環(huán)烷酸等化工產(chǎn)品和若干合成物；對石油產(chǎn)品的品質(zhì)進行改良，如脫硫、脫蠟等。開發(fā)利用纖維素這種世界上含量最豐富的可再生資源。將含纖維素農(nóng)副產(chǎn)品轉(zhuǎn)變?yōu)閮?yōu)質(zhì)飼料、工業(yè)發(fā)酵原料及人類的食品及飲料。某制藥廠改進鏈霉素發(fā)酵液中的原有配方，設(shè)法減去30-50%的黃豆粉、25%的葡萄糖和20%硫酸銨，結(jié)果反而提高了產(chǎn)量。以大氣氮、銨鹽、硝酸鹽或尿素等一類非蛋白質(zhì)或非氨基酸廉價原料用作發(fā)酵培養(yǎng)基的原料，讓微生物轉(zhuǎn)化成菌體蛋白質(zhì)或含氮的發(fā)酵產(chǎn)物供人們利用。12一、選用和設(shè)計培養(yǎng)基的原則和方法5、精心設(shè)計、試驗比較進行生態(tài)模擬，研究某種微生物的培養(yǎng)條件；文獻查閱，設(shè)計特定微生物的培養(yǎng)基配方；試驗比較，確定特定微生物的最佳培養(yǎng)條件。13第二節(jié)培養(yǎng)基二、培養(yǎng)基的類型及應(yīng)用1．按成份不同劃分（1）天然培養(yǎng)基（complexmedium）是以化學(xué)成分還不清楚或化學(xué)成分不恒定的天然有機物配制而成的培養(yǎng)基。（2）合成培養(yǎng)基（syntheticmedium）是由化學(xué)成份完全了解的物質(zhì)配制而成的培養(yǎng)基，也稱化學(xué)限定培養(yǎng)基（chemicallydefinedmedium）。14二、培養(yǎng)基的類型及應(yīng)用2．根據(jù)物理狀態(tài)劃分固體培養(yǎng)基半固體培養(yǎng)基液體培養(yǎng)基15二、培養(yǎng)基的類型及應(yīng)用3．按用途劃分（1）基礎(chǔ)培養(yǎng)基（minimummedium）在一定條件下含有某種微生物生長繁殖所需的基本營養(yǎng)物質(zhì)的培養(yǎng)基，也稱為基本培養(yǎng)基。（2）完全培養(yǎng)基（completemedium）在基礎(chǔ)培養(yǎng)基中加入一些富含生長因子的物質(zhì)，以滿足該微生物各種營養(yǎng)缺陷型要求。

16二、培養(yǎng)基的類型及應(yīng)用（3）加富培養(yǎng)基（enrichmentmedium）在普通培養(yǎng)基（如肉湯蛋白胨培養(yǎng)基）中加入某些特殊營養(yǎng)物質(zhì)制成的一類營養(yǎng)豐富的培養(yǎng)基。這些特殊營養(yǎng)物質(zhì)包括血液、血清、酵母浸膏、動植物組織液等。用來培養(yǎng)營養(yǎng)要求比較苛刻的異養(yǎng)型微生物，如培養(yǎng)百日咳博德氏菌（Bordetellapertussis）需要含有血液的加富培養(yǎng)基。加富培養(yǎng)基還可以用來富集和分離某種微生物。培養(yǎng)基中含有某種微生物生長所需的特殊營養(yǎng)物質(zhì)，目的微生物在這種培養(yǎng)基中較其他微生物生長速度快，并逐漸富集而占優(yōu)勢，從而容易達到分離該種微生物的目的。17二、培養(yǎng)基的類型及應(yīng)用（4）鑒別培養(yǎng)基（differentialmedium）用于鑒別不同類型微生物的培養(yǎng)基。在培養(yǎng)基中加入某種特殊化學(xué)物質(zhì)；某種微生物生長后能產(chǎn)生某種代謝產(chǎn)物，可與特殊化學(xué)物質(zhì)發(fā)生特定的化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生明顯的特征性變化；根據(jù)這種特征性變化，可將該種微生物與其他微生物區(qū)分開來。18二、培養(yǎng)基的類型及應(yīng)用（4）鑒別培養(yǎng)基（differentialmedium）伊紅和美藍二種苯胺染料可抑制G+細菌和一些難培養(yǎng)的G?細菌。在低酸度時，這二種染料結(jié)合形成沉淀，起著產(chǎn)酸指示劑的作用。試樣中的多種腸道菌會在EMB培養(yǎng)基上產(chǎn)生相互易區(qū)分的特征菌落，因而易于辨別。例如大腸桿菌強烈分解乳糖而產(chǎn)生大量的混合酸，菌體呈酸性，菌落被染成深紫色，從菌落表面的反射光中還可看到綠色金屬閃光。19二、培養(yǎng)基的類型及應(yīng)用（4）鑒別培養(yǎng)基（diffe